Samsung Foundry a apporté quelques modifications à ses plans concernant ses technologies de traitement de classe 3 nm qui utilisent des transistors gate-all-around (GAA), ou ce que Samsung appelle son effet de champ de canal multi-pont transistors (MBCFET). Sur la base de nouvelles informations provenant directement de Samsung, il semblerait que sa première version de 3 nm, 3GAE (3 nm gate-all around early), arrive à la fabrication à grand volume un an plus tard que prévu, mais il semble également avoir supprimé cette technologie de sa feuille de route publique, suggérant qu’il peut être à usage interne uniquement.

Pendant ce temps, le nœud 3GAP successeur de 3GAE (3nm gate-all-around plus) est toujours dans la feuille de route, il est sur la bonne voie pour la fabrication en volume en 2023.

3GAE sur la bonne voie pour 2022, peut-être pas pour tout le monde

Lors de son récent Foundry Forum 2021 en Chine, Samsung Foundry a présenté sa feuille de route technologique publique mise à jour, qui a ensuite été republiée par les blogueurs de Baidu et Weibo.

Sur ses technologies FinFET, les nœuds 5LPP et 4LPP sont nouveaux dans la feuille de route et destinés à la fabrication à haut volume (HVM) en 2021 et 2022, respectivement.

Pour la technologie GAA, le 3GAE est absent de la feuille de route, mais le 3GAP est là. Nous avons contacté Samsung et un représentant a confirmé que la technologie 3GAE est toujours sur la bonne voie pour une montée en puissance en 2022. Sur la diapositive, nous pouvons voir que le 3GAP basé sur MBCFET entrera dans sa phase HVM dans le courant de 2023.

« En ce qui concerne le processus 3GAE, nous avons discuté avec les clients et prévoyons de produire en masse le 3GAE en 2022 », a déclaré le porte-parole.

L’absence du processus 3GAE dans la feuille de route publique peut s’expliquer par le fait qu’il ne sera disponible que pour la propre division LSI de Samsung, tout comme certains autres nœuds (E)arly. Cela étant dit, les nœuds (E)arly de la génération précédente sont toujours mentionnés dans les diapositives présentées par la société.

Samsung a initialement annoncé ses nœuds 3GAE et 3GAP basés sur MBCFET en mai 2019. À l’époque, la société avait promis une augmentation des performances de 35 %, une réduction de la consommation d’énergie de 50 % et une réduction de la surface de 45 % pour le 3GAE par rapport au 7LPP. En outre, la société a annoncé la disponibilité de la v0.1 de son PDK 3 nm et a déclaré à l’époque que la production en volume utilisant 3GAE devait commencer à la fin de 2021. Avec ce passage à 2022 sur la base des dernières informations, on pourrait interpréter cela comme soit un retard ou une erreur de calcul basé sur l’activation des conceptions GAA à grande échelle.

Cependant, du côté positif, Samsung a enregistré la première puce de test de 3 nm il y a plusieurs semaines. Il a également annoncé la disponibilité des outils Synopsys EDA compatibles avec les nouvelles technologies de fabrication. L’utilisation de processus de fabrication qui reposent sur des transistors flambant neufs est toujours un défi – en plus des nouveaux outils d’automatisation de la conception électronique (EDA), les développeurs de puces ont besoin d’une toute nouvelle IP. Nous sommes impatients d’entendre plus de divulgations à ce sujet.

Un nouveau nœud 4LPP sur les FinFET

Bien qu’il semble que les clients généraux n’utiliseront pas les nœuds 3 nm de Samsung avant 2023, le 4LPP récemment annoncé devrait répondre aux exigences des clients de l’entreprise en 2022. Étant donné que 4LPP s’appuie sur des FinFET familiers, ce sera beaucoup plus facile pour les clients de Samsung. d’utiliser ce nœud par rapport à n’importe quel nœud GAA 3 nm au début de leur cycle de vie.

Il est à noter que Samsung considère désormais ses technologies de classe 5 nm et 4 nm comme des branches de nœuds différentes sur ses diapositives. Auparavant, la fonderie considérait son 4LPE comme une évolution de son procédé 7LPP. C’est peut-être parce que 4 nm devrait offrir des avantages PPAc (puissance, performances, surface, coût) très tangibles par rapport à 5 nm, ou parce qu’il y a des changements internes substantiels (par exemple, de nouveaux matériaux, une utilisation nettement plus élevée de la lithographie ultraviolette extrême, etc. ).

Par exemple, l’une des diapositives de Samsung mentionne spécifiquement les améliorations de la densité et des performances pour le 5LPE et le 5LPP, mais ne mentionne que les améliorations de la puissance et des performances pour le 4LPP. Les technologies qui se chevauchent contribueront également à atténuer les risques si l’un des nœuds ne répond pas à certaines attentes.

Étonnamment, Samsung Foundry devrait accélérer la production en utilisant ses technologies 4LPE et 5LPP à peu près au même moment en 2021, ce qui pourrait lui permettre d’offrir différents avantages PPAc pour différentes conceptions de puces.

Résumé

Bien que les plans GAAFET/MBCFET 3 nm de Samsung Foundry semblent avoir changé et avoir glissé d’un an, il est peu probable qu’il s’agisse d’un gros problème pour l’entreprise, car ses premiers nœuds (E) n’ont jamais été largement adoptés. Pour couvrir cette année supplémentaire, les nouvelles technologies 5LPP et 4LPP FinFET de l’entreprise devraient permettre aux clients de Samsung Foundry de bénéficier des avantages du PPA et à l’entreprise d’acquérir plus d’expérience avec l’équipement EUV avant de l’utiliser pour ses nœuds 3GAE/3GAP.